Un épi de blé mûr semble très éloigné d’un laboratoire de génomique. Pourtant, une partie de son avenir se lit dans une histoire qui a commencé bien avant l’agriculture. Le 25 août 2026, INRAE a présenté deux travaux complémentaires qui remontent cette histoire : l’un reconstruit des génomes d’ancêtres disparus de plantes à fleurs ; l’autre compare les traces laissées par dix millénaires de domestication dans le blé et l’orge.

L’objectif n’est pas de ressusciter une céréale ancienne ni de fabriquer une plante « invincible ». Il s’agit de mieux repérer, dans des génomes immenses, les gènes et les variants qui ont déjà accompagné l’adaptation des plantes à des milieux différents. Cette carte peut aider les sélectionneurs à choisir où chercher lorsqu’ils travaillent sur la date de floraison, le rendement, la résistance à certains stress ou l’efficacité d’une plante dans son environnement.

Cette actualité arrive au bon moment. Le changement climatique déplace les saisons, combine chaleur et sécheresse et rend certains repères agronomiques moins stables. Le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat, le GIEC, considère la sélection de cultures plus tolérantes à la chaleur et au manque d’eau comme un levier d’adaptation. Il précise toutefois que changer de variété ou de date de semis ne suffit pas, à lui seul, à effacer les pertes lorsque le réchauffement devient plus important.

Qu’est-ce qu’un paléogénome végétal ?

Un paléogénome n’est pas nécessairement un ADN extrait d’une graine fossile. Dans l’étude publiée en juillet 2026 dans Molecular Plant, les chercheurs ont comparé les génomes de 84 espèces actuelles de plantes à fleurs. À partir des ressemblances, de l’ordre des gènes sur les chromosomes et des événements connus de duplication, ils ont reconstruit dix génomes ancestraux théoriques, certains remontant à plus de 200 millions d’années.

On peut imaginer la méthode comme la reconstitution d’un très vieux livre dont il existe plusieurs éditions modernes. Une phrase déplacée dans toutes les éditions d’une même famille renseigne sur leur histoire commune. Un passage resté au même endroit et avec une fonction semblable pendant des millions d’années mérite, lui, une attention particulière. En génomique, cette conservation du voisinage des gènes s’appelle la synténie.

Les chercheurs utilisent ces génomes ancestraux comme des plans de référence. Ils peuvent ainsi chercher des « phénologues » : des gènes apparentés qui participent à un même caractère ou processus dans des espèces différentes. L’étude illustre cette démarche avec des gènes associés aux composantes du rendement, à la floraison et à la régulation de l’activité de l’ADN. Cela permet de transférer une question scientifique d’une culture bien étudiée vers une autre où les connaissances sont moins avancées.

Pourquoi comparer précisément le blé et l’orge ?

Le blé et l’orge ont une histoire exceptionnellement parallèle. Ils font partie des premières céréales domestiquées dans le Croissant fertile il y a environ 10 000 ans. Les communautés agricoles les ont ensuite transportés et cultivés sous des latitudes, des températures et des régimes de pluie très différents. À chaque étape, les agriculteurs ont conservé les graines des plantes répondant le mieux à leurs besoins et aux conditions locales.

L’étude publiée dans Nature Plants a analysé des données phénotypiques et d’exome pour 672 accessions de blé et 679 d’orge conservées dans des banques de graines. Les scientifiques ont recherché séparément les signatures de sélection dans l’orge, le blé amidonnier domestiqué, le blé dur et le blé tendre, puis comparé les gènes apparentés entre ces groupes.

Ils ont trouvé plus de signatures communes que ne le prévoirait le hasard. Certaines concernent la productivité, le poids du grain, l’architecture de l’épi ou le tallage. D’autres sont liées aux réponses aux stress et à la défense. Les chercheurs ont aussi observé des différences nettes entre populations du nord et du sud pour plusieurs gènes, notamment entre la Corne de l’Afrique et le bassin méditerranéen. Autrement dit, l’histoire commune ne gomme pas la valeur des adaptations locales.

Ce que l’histoire génétique peut apporter à la sélection

La sélection végétale part souvent d’un objectif concret : une floraison qui évite la période la plus chaude, une meilleure tenue sous stress hydrique, une résistance à une maladie ou un rendement plus stable. Mais un caractère dépend rarement d’un seul interrupteur génétique. Il résulte d’un ensemble de gènes, de leur régulation et de leurs interactions avec le sol, la météo et les pratiques agricoles.

Comparer des espèces qui ont affronté des contraintes semblables offre un filtre supplémentaire. Si le même gène, ou un gène très proche, porte une trace de sélection dans le blé et l’orge, il devient un candidat intéressant à tester. Si un variant utile est connu dans l’une des céréales mais pas dans l’autre, les sélectionneurs disposent d’une nouvelle piste. Cette approche est qualifiée de recherche translationnelle entre cultures.

INRAE indique qu’une centaine de variants présentant un intérêt potentiel ont été identifiés dans la comparaison du blé et de l’orge. Le rôle de trois gènes déjà connus chez d’autres espèces a également été validé chez le blé : ils concernent respectivement le rendement, la date de floraison et la régulation épigénétique. Le mot important est cependant potentiel. Un signal repéré dans les données doit encore être vérifié au champ, dans plusieurs milieux et sur plusieurs années.

Deux outils ouverts pour éviter de chercher à l’aveugle

Les équipes ont mis à disposition deux ressources gratuites. AGR, pour Ancestral Genome Reconstruction, sert à comparer des génomes modernes et à reconstruire leurs architectures ancestrales. OrthoViewer permet d’explorer les gènes conservés parmi 84 espèces d’intérêt agronomique. La base intègre 1 142 gènes dont la fonction biologique ou l’intérêt agronomique est décrit dans la littérature scientifique.

Ces outils ne choisissent pas une variété à la place d’un agronome. Ils réduisent plutôt l’espace de recherche. Au lieu d’examiner au hasard des milliers de gènes, une équipe peut commencer par ceux dont le rôle ou le contexte génomique est conservé dans plusieurs cultures. Le gain attendu est surtout un meilleur ciblage des expériences, pas la suppression des essais.

La démarche ne s’arrête pas au blé et à l’orge. Les chercheurs poursuivent les comparaisons avec le riz, le maïs et le sorgho. Cela peut être particulièrement utile pour des espèces dont les ressources génomiques et les programmes de sélection sont moins abondants : une information solide acquise sur une culture peut orienter les recherches sur une autre, à condition de vérifier que le mécanisme fonctionne réellement.

Pourquoi cela ne crée pas une variété « résistante au climat »

Le climat n’est pas une contrainte unique. Une plante peut mieux tolérer un déficit d’eau mais souffrir d’une forte chaleur au moment de la floraison. Une variété précoce peut éviter un stress de fin de cycle mais disposer de moins de temps pour remplir ses grains. Un caractère favorable dans un sol profond peut être moins utile dans une parcelle superficielle. Enfin, maladies, disponibilité de l’azote et qualité recherchée par la filière continuent de compter.

Le GIEC rappelle cette réalité pour l’agriculture européenne : la sélection pour la chaleur et la sécheresse peut améliorer la durabilité de la production, mais les changements de cultivars et de dates de semis ne compensent pas entièrement les pertes projetées aux niveaux élevés de réchauffement. L’adaptation combine donc plusieurs leviers : diversité variétale, sols capables d’infiltrer et retenir l’eau, rotations, dates de semis, gestion de l’irrigation lorsqu’elle est possible et observation locale.

Il faut aussi distinguer une association statistique d’une preuve agronomique. Les signatures de sélection montrent qu’une région du génome a probablement été favorisée au cours de l’histoire. Elles n’indiquent pas automatiquement quel variant sera le meilleur en France en 2035. Les essais multi-sites, la comparaison avec des témoins et l’évaluation de la qualité alimentaire restent indispensables avant une inscription au catalogue et une diffusion auprès des agriculteurs.

La diversité des semences reste une assurance concrète

Ces études donnent de la valeur aux collections des banques de graines. Une accession conservée depuis des décennies peut contenir un variant devenu utile face à une maladie émergente, une saison plus chaude ou un calendrier de pluie différent. Conserver la diversité n’est donc pas seulement préserver un patrimoine : c’est maintenir des options pour la recherche et l’agriculture futures.

Cette diversité doit aussi être évaluée dans des conditions réelles. Les variétés modernes, les variétés locales et les apparentés sauvages ne sont pas interchangeables. Chacun peut apporter une caractéristique, mais celle-ci doit être combinée avec le rendement, la qualité, la stabilité et les usages attendus. La génomique aide à voir plus précisément ce que contient cette boîte à outils ; elle ne remplace ni le temps biologique ni le savoir de terrain.

Qu’est-ce que cela change pour les agriculteurs et les jardiniers ?

À court terme, rien ne change dans le sac de semences. Les résultats publiés sont des ressources de recherche et de présélection. Leur traduction en variété commercialisée prendra des croisements, des essais et des évaluations réglementaires. Ils invitent surtout à se méfier des annonces présentant un gène unique comme une solution immédiate au changement climatique.

Pour un agriculteur, la question utile reste celle de l’adaptation locale : quelles variétés ont été testées dans la région, sur quel type de sol, avec quels résultats pendant les années sèches et humides ? Pour un jardinier, diversifier les variétés et noter leurs dates de semis, de floraison et de récolte produit une petite mémoire locale. Ces observations ne remplacent pas un essai scientifique, mais elles évitent de dépendre d’un seul calendrier ou d’une seule variété.

Les résultats soulignent aussi qu’une récolte résiliente est souvent une récolte diverse. Toutes les plantes ne réagissent pas de la même façon au même épisode météo. À l’échelle d’un territoire, des calendriers, espèces et variétés différents peuvent limiter le risque que tout arrive à maturité, ou échoue, au même moment.

Des récoltes différentes, des circuits locaux plus souples

Quand les dates de maturité se décalent ou que les rendements deviennent irréguliers, les débouchés de proximité gagnent en utilité. Un petit surplus d’orge, de farine, de légumes ou de semences autorisées à l’échange n’a pas toujours sa place dans une chaîne longue standardisée. Il peut pourtant répondre à un besoin voisin, à condition de respecter les règles applicables à chaque produit.

Seeed permet aux particuliers et aux producteurs de donner, vendre ou troquer des récoltes et produits locaux avec les personnes situées autour d’eux. Ce type de mise en relation ne remplace ni la sélection variétale ni les filières céréalières. Il peut simplement aider des productions locales différentes à mieux se compléter et éviter qu’un surplus comestible reste sans usage.

L’enseignement le plus solide de ces recherches est finalement modeste : le passé génétique des plantes contient des indices utiles, pas une recette prête à l’emploi. En les combinant avec des essais rigoureux, des pratiques agronomiques adaptées et une diversité réellement cultivée, la recherche peut élargir les choix disponibles face à un climat moins prévisible.

Sources

Crédit de l’image de couverture

« Barley ears », photographie de Christoph Strässler, via Wikimedia Commons, licence CC BY-SA 2.0. Image recadrable ; aucune modification éditoriale autre que l’affichage du site.